HyperChem

子的编号是自动进行的，而名称是预先由Name Selection命令指定的。因为先前选择使用的名称、号码存储在以HIN为扩展名的文件中，当打开HIN文件之后就带有编号、名称的信息。步骤如下：①打开Select／Select选项，屏幕弹出一个窗口（如图9所示）；②根据选择的需要左键点击By Name按钮或By Number按扭；③如果点击了By Name选项，就在名称列表里点击目标名称（这些名称都是预先命名的）。如果进行的是编号选择，可在相应的矩形框里输入数字选择原子、基团或分子的编号；④点击OK。

图9 选择设置 图10 名称选择设置

9. Name Selection：对选择的点、线、平面、反应物和产物等进行命名，以便以后在列表

里可以进行选择。通常对一组分子进行颠倒或映像操作时，Named Selections命令是非常有用和必需的。使用这一命令也可以在分子力学计算或分子动力学模拟方面起到限制分子结构的作用。对于反应物和产物的命名主要作用是确定反应物和产物。另外，在反应过程中应用半经验或从头算方法的进行计算时，可以对过渡状态进行定位。步骤：①选定准备命名的原子、基团或分子；②激活Select／Name Selection命令，屏幕弹出一个窗口（如图10所示）；③左键点选窗口里的特殊名称或Other选项来定义其它名称；④如果选定了Other选项，则要输入名称字符；⑤左键点击OK。注意：只有在总原子数为偶数且刚好有半数原子被选定的情况下，HyperChem才能对反应物和产物进行命名。

10. Extend Ring：当该命令被激活时，只要选定环上任意一个键或两相邻原子就选择了整个

环。此命令只对环状分子起作用。也可以利用选择工具双击环上任一原子或键来选定整个环。

11. Extend Side Chain：当该命令打开时，只要选择非环上的两个原子就可选定一条可旋转

的支链。那两个被选定的原子决定了搜索支链的方向。另外，可以双击某一键来选择支链。

12. Extend to sp3：HyperChem可以允许对同一分子结构同时进行分子力学或量子化学混合

计算。即对分子的部分结构应用半经验量子化学计算，另外结构进行分子力学计算，两种计算方法的交界原子必须是sp3杂化。步骤：①选定那些准备进行量子力学运算的原子；②选择Select／Extend to sp3 命令。搜索过程大致如下：HyperChem先从选定原子开始，然后对各个方向上的另一些原子进行挑选，直至它遇到sp3-sp3的键和单键原子为止。

13. Select Backbone：HyperChem利用数据库或蛋白质数据库文件里的资料构造出一些蛋白

质和核酸。该命令就是要选择这些蛋白质或核酸里保证结构连续性的所有原子。如果一个分子由两个或两个以上的聚合物组成，那么选用该命令也对所有聚合物起作用的。对于非数据库型的分子（即由一个一个原子堆彻而成的），该命令不起任何作用。这时，

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需要选取选择工具并按住左键不放，由主链的一端拖拽到另一端，这样就可以选定主链。

五、Display

1. Scale to Fit (Space)：改变整个分子或被选定物的放大倍数以达到显示窗口的四分之三高。因此，可以利用此命令将任一分子放大至满屏。

2. Overlay：将两个分子移动进行结构重叠比较。步骤：①在必要的情况下，打开Select

／Multiple Select选项。②先选定其中一个分子里的三个原子以确定重叠角；③选定另一个分子的三个原子构成重叠角；④选择Display／Overlay选项。在重合过程中，每一个分子中第一个被选定的原子会被放置在同一点上，而它们的成键还会互相迭加。另外，分子还会自行旋转直至原子1、2、3都在同一平面上。

3. Show All：显示工作窗口的所有原子或分子，并忽略Display／Show Selection Only和

Hide Selection选项的作用。当分子太大以至一些原子不在显示框内或分子不全在剪贴板层内时，就会看不到全部的原子。另外，原子的可视性还受Display／Show Hydrogens选项的影响。

4. Show Selection Only：只显示被选定的原子或分子，而其它原子或分子会被隐藏起来。

使用Display／Show All命令可恢复显示。

5. Hide Selection：隐藏被选定的原子。使用Display／Show All命令可进行逆向操作。 6. Rendering ：让指定分子的显示模式。步骤：①激活Display／Rendering命令，进行显

示模式表现窗口（如图11所示）；②选择如下显示表现模式：Sticks（棒式）、Balls（球式）、Balls and Cylinders（球柱式）、Overlapping Spheres（球体重迭式）、Dots（点式）、Sticks & Dots (点棒式)；③根据上述的选择，再点击相应的选项进行必要设定，例如选择了棒式表现模式，需要点击Sticks选项来设置棒的立体感、宽度等；④点击OK。

图11 显示模式选项设置

7. Last Rendering (F2)：恢复前一次显示表现模式。因此，可以通过重复使用该命令交替

进行两种显示模式的切换。

8. Show Isosurface (F3)：一般来说，在进行半经验或从头算方法的量子力学计算后，都会

显示分子轨道、电荷密度、自旋密度、静电电势等的三维等值面，而该命令就决定了是否在工作窗口里显示这些等值面。

9. Isosurface (F4)：激活目标分子性质窗口，从而选择三维等值面的建模模式。使用该命

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令时有一定条件的，首先必须进行半经验或从头算方法的量子力学计算，然后再计算出可用的三维等值面（如：分子轨道、电荷密度、自旋密度、静电势的三维等值面）。 Show Hydrogens：显示分子体系里的所有氢原子。如果关闭了此选项，屏幕里只显示非氢原子。

Show Periodic Box：显在Setup／Periodic Box选项里设定的Periodic Box边框。所谓Periodic Box就是指HyperChem提供的一个充满水分子的矩形盒子，盒里温度保持300K不变，压力则恒定在一个大气压下。其主要作用是为分子提供一个恒定密度的溶剂环境。如果关闭这一选项，Periodic Box的边框会消失，但是水分子不会消失，其边界条件也不改变。要想完全地除去Periodic Box，只有通过编辑HIN文件才可以实现。

Show Multiple Bonds：以棒式或点棒式的显示模式时，可通过不同的线段显示多重键。例如：双重键是两条并行线，三重键则是三条并行线，苯环上的双键是以一条虚线和另一条实线互相平行的方式表示。当此项关闭时，只有通过状态区才知道多重键。 Show Hydrogens Bonds：显示分子体系或被选定项里的氢键。

Recompute Hydrogen Bonds：重新计算分子体系或被选定原子之间的氢键。如果氢原子作为电子给予体与接受原子间的距离小于3.2?，HyperChem会认为这是一个共价键且它的键角大于150°。当移动了原子、执行几何最优化操作或进行分子动力学计算时，氢键就会受影响而必须重新进行计算。另外，在使用此命令必须先打开Show Hydrogens命令。

Show Inertial Axes：以棒式或点棒式的显示模式时，显示分子系统或选定项的惯性轴。惯性轴分三条，第一条轴是最长的，而第三条轴是最短的，它们互相垂直并相交于分子或选定项的以质量为中心。惯性轴在显示时会标上序号，而在窗口的状态区上则显示惯性力矩值。另外，如果选定了一个原子，则只显示这个原子的惯性轴。如果没有选定任何原子，就会显示整个分子的惯性轴。

Show Dipole Moment：以一条虚线和正负号显示分子体系或选定项的偶极矩。在工作窗口的状态档会显示总偶极矩值及其在x、y和z轴上的分量。此命令只有在进行除了扩展休克尔法外的任何运算后才可使用，并且显示的是最后一次运算的结果。

图12 标签设置 图13 元素颜色设置

17. Labels：显示分子体系、选定的原子及基团的标签（如图12所示）。所谓标签包括了原

子的名称、号码、电荷、类型等，也包括基团的序号和名称。可利用此命令使不同原子或基团显示不同标签。注意：只有在棒式或点棒式显示模式下，Labels命令才起作用。步骤：①选择进行标记的原子或基因，如果不选择任何原子或基团，则对整个分子系统都起作用；②选择Display／Labels命令；③按需要在原子或基团相应区域内点选标签选项；④点击OK。

18. Color：对选定的原子设置颜色，以便标记出大分子体系里的一整套原子。如果没有进

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行选定则这个设置会对整个分子都有效。另外，在File／Preferences选项里也可以设置选定项颜色，不过其优先等级较低。使用该命令不但可设置一组原子的颜色，还可以去除原子或分子的永久颜色。其步骤如下：①选择想改变颜色的原子组或分子；②选择Display／Color命令；③点选要求的颜色（点选By Element项则以预先设定元素颜色显示）；④点击OK。

19. Element Color：设定所有元素的显示颜色（如图13所示）。可选择的颜色有如下几种：

Cyan、Blue、Violet、Red、Yellow、Green、White和Black。如果想要恢复系统默认设置，只需点击Revert即可。设置步骤如下：①选择Display／Element Color选项；②点选需要设置的元素；③点选元素的颜色；④点击OK。

六、Databases

使用Databases菜单里的命令，可由残基库构造出蛋白质和核酸（DNA和RNA）。残基具有标准的化学结构，HyperChem提供了残基结构及构成大分子结构的残基连接的规则。由残基构造的Brookhaven PDB文件中蛋白质和核酸，也可以使用Databases菜单命令，然而对于那些有一个一个原子构成的分子，可以说Databases菜单命令是完全无效的。

1. Amino Acids：选择氨基酸残基构造多肽。激活该命令会弹出一个窗口，窗口里有20多

种标准氨基酸可用于构造多肽。与此同时，还可以进行别的操作。步骤：①选择Databases／Amino Acids命令；②在窗口（如图14所示）的构造信息区里，在构型选项点选 Alpha helix、Beta sheet、Other，在异构体选项中选择D或L（以上选择只对链接之前的氨基酸起作用）；③点选需要的第一个氨基酸；④继续点选其它氨基酸；⑤选择Ace作为氮端基团或选择Nme作为碳端基因。注意：因为建模功能会使几何最优化失效及不能精确地复制结构，故在构在多肽过程中不能使用建模功能。然而，还是可以对选定的原子使用建模功能进行诸如对标准基团稍微修改的操作。

图14 氨基酸残基构造多肽

2. Make Zwitterion：将所有多肽或被选定的多肽转化为两性离子。所谓两性离子是指多肽

的末端基团–CO和–NH转化为–COO–和–NH3+，同时带上了正电荷和负电荷。值得注意的是，该命令对由数据库或PDB文件构成的多肽有效。另外，一旦多肽转化为两性离子就不能再增加基因了。

3. Remove Ionic Ends：倒转多肽向两性离子的转化过程。即将多肽的末端基因–NH3+和

–COO–转化为相应的–NH和–CO。

4. Nucleic Acids：利用HyperChem提供的核酸构造聚核苷酸（RNA和DNA）。激活该命

令会弹出一个窗口（如图15所示），在窗口里提供了数种生成聚核苷酸的核酸。与此同时，还可以进行别的操作。步骤：①选择Databases／Nucleic Acids命令，这时在窗口里显示一个关于核酸残基的窗口；②指定螺旋特性；③指定糖的结构形态，如C2’不在平面内且与C5’同侧或C3’不在平面内且与C5’同侧；④指定分子构造，如：双线、左

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